[发明专利]叶片试验组件及其制造方法、测试方法在审
申请号: | 202110261601.8 | 申请日: | 2021-03-10 |
公开(公告)号: | CN115078250A | 公开(公告)日: | 2022-09-20 |
发明(设计)人: | 时起珍;胡寿丰;王祯鑫;黄天麟 | 申请(专利权)人: | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 |
主分类号: | G01N19/04 | 分类号: | G01N19/04 |
代理公司: | 上海弼兴律师事务所 31283 | 代理人: | 杨东明;罗洋 |
地址: | 200041 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 叶片 试验 组件 及其 制造 方法 测试 | ||
本发明公开了一种叶片试验组件及其制造方法、测试方法。其中,所述叶片试验组件的制造方法包括:提供叶片取样件,切割所述包覆部,将所述包覆部拆分为与所述鼻锥部相连接的包边部、以及与所述包边部相间隔的残余部;避开所述叶片部,在所述鼻锥部开设第一通孔;避开所述包边部,在所述叶片部开设第二通孔。通过切割加强件,可以仅测试包覆部一部分的胶接强度,降低施加载荷的要求,能够较为简单、准确地评估胶接性能。通过上述制造方法获得的叶片试验组件,能够较为方便的进行胶接性能拉伸测试,获得较为准确的评估结果。
技术领域
本申请涉及航空发动机测试领域,特别涉及一种叶片试验组件及其制造方法、测试方法。
背景技术
复合材料具有质量轻、比强度高等特点,由于其抗冲击的性能较弱,对于复合材料风扇叶片,需要承受非常严酷的鸟撞冲击载荷,因此,常见的做法是在复合材料叶片2′的前缘包覆金属加强件1′(如图1所示),保护复材部分在受到鸟撞冲击的严苛载荷时不至于发生断裂。金属加强件1′与复合材料叶片2′通过胶进行连接,因此胶接强度决定了复合材料叶片在承受冲击载荷的能力,若胶接强度过低,鸟撞冲击时,金属加强件1′与复合材料叶片2′脱粘,使金属加强件1′飞脱,导致鸟体直接与复合材料叶片2′接触,无法达到金属加强件保护复合材料部分的目的。因此,需要保证胶接的强度满足载荷要求,这就需要开展胶接强度的测试。
风扇叶片展向高度较高,一般至少为0.5m,且具有弯掠、型面扭转等不规则的形状,为胶接工艺带来了一定的困难,导致在胶接金属加强件和复合材料叶片时,无法保证复合材料与加强件之间的胶接强度与采用标准的等厚平板测量的胶接强度一致,因此需要对金属加强件与复合材料叶片之间的胶接强度进行评估,但现有技术无法评估叶片上每一处的胶接强度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中叶片与前缘金属加强件之间的胶接强度无法评估的缺陷,提供一种叶片试验组件及其制造方法、测试方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种叶片试验组件的制造方法,所述方法包括:
提供叶片取样件,其中,所述叶片取样件包括叶片部与加强件,所述叶片部对应于部分的叶片前缘部分,所述加强件与所述叶片部胶接,且所述加强件包覆于所述叶片部的前缘,所述加强件包括胶接于所述叶片部的前缘前方的鼻锥部、胶接于所述叶片部的压力面或吸力面的包覆部,所述包覆部连接于所述鼻锥部;
切割所述包覆部,将所述包覆部拆分为与所述鼻锥部相连接的包边部、以及与所述包边部相间隔的残余部;
避开所述叶片部,在所述鼻锥部开设第一通孔;
避开所述包边部,在所述叶片部开设第二通孔。
由于叶片尺寸较大,且具有弯掠等复杂结构特征,因此,难以对叶片与加强件之间的胶接强度进行评价,在本方案中,通过在叶片前缘部分的一小部分进行取样,叶片取样件接近于平板结构,从而能够实现对叶片局部的胶接剪切强度进行评价,可以通过对叶片不同部分进行取样试验,进而能够对整个叶片的前缘胶接强度做出评估。
由于加强件的包覆部较长,若对加强件整体测量胶接剪切强度,则需要施加的载荷较大,甚至可能施加载荷的过程中,在胶接失效之前,叶片部或加强件就因达到拉伸屈服强度而失效,无法获得胶接失效强度,因此,通过切割包覆部,可以仅测试包覆部一部分(包边部)的胶接强度,并可以根据该测试结果结合尺寸关系评估整个包覆部的胶接强度。
拉伸装置可以利用第一通孔与第二通孔对叶片试验组件进行拉伸试验,由于第一通孔不经过叶片部、第二通孔也不经过包边部,包边部与叶片部发生分离时,说明包边部与叶片部之间的胶接层发生剪切失效,从而保证试验结果的准确性。
较佳地,所述提供叶片取样件包括:
提供完整的叶片,所述叶片的前缘胶接有完整加强件;
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